DE4446047A1 - Schleppfahrzeug für Flugzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schleppfahrzeug für Flugzeuge von der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art. Ein Schleppfahrzeug dieser Art ist aus DE 41 02 861 A1 bekannt. Es ermöglicht eine freie Drehbarkeit der gesamten Aufnahme- und Einspannvorrichtung um eine in Längsrichtung des Fahr­ zeuges verlaufende Drehachse. Dies hat den Vorteil, daß bei Aufnahme eines Bugfahrwerks mit schräg verlaufenden Bug­ fahrwerksbeinen die Aufnahme- und Einspannvorrichtung sich bei der Kurvenfahrt des Fahrzeuges selbsttätig in eine an die Schrägstellung des Bugfahrwerkes angepaßte Schwenklage einstellt, so daß einseitige Belastungen des Bugfahrwerkes vermieden und damit die Bestandteile des Bugfahrwerkes, insbesondere seine Reifen, geschont werden. Damit die Hub­ schaufel sowohl um eine längsgerichtete Drehachse frei drehbar als auch um eine quergerichtete Horizontalachse für den Aufnahmevorgang gesteuert kippbar ist, ist bei dem be­ kannten Schleppfahrzeug eine komplizierte und aufwendige Konstruktion vorgesehen, bei der die gesamte Hub- und Ein­ spannvorrichtung mit der um die Horizontalachse kippbaren Hubschaufel an einem Rahmen gelagert ist, der seinerseits mittels einer seitlichen Lenkeranordnung am Fahrgestell so aufgehängt ist, daß er um eine virtuelle Längsachse frei drehbar ist. Eine solche komplizierte Konstruktion ist nachteilig durch ihre hohen Herstellkosten sowie durch ihr hohes Gewicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeug der genannten Art, unter Beibehaltung der freien Drehbarkeit der Hub- und Einspannvorrichtung um eine Längsachse, we­ sentlich einfacher und kostengünstiger auszubilden.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Die Unteransprüche beziehen sich auf weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Durch die erfindungsgemäße Lösung sind die Lage und die Be­ wegungsfreiheitsgrade der Hubschaufeln am Fahrgestell durch zwei Lenkersysteme definiert. Das eine Lenkersystem mit Querlenkern legt das Drehgelenk, um das die Hubschaufel frei drehbar ist, in der Längsmittelebene des Fahrzeugs fest, gestattet aber Verschiebungen dieses Drehgelenks in Fahrzeuglängsrichtung. Das andere Lenkersystem besteht aus vier annähernd parallelen, annähernd in Fahrzeuglängsrich­ tung verlaufenden Lenkern, die einerseits am Fahrgestell und andererseits an der Hubschaufel angelenkt sind, wobei zwei dieser Lenker als Hydraulikzylinder ausgebildet sind, um die Hubschaufel um die von dem anderen Lenkerpaar gebil­ dete horizontale Kippachse zu kippen. Durch Ausbildung der Gelenklager dieser Lenker als sphärische Lager können die vier Lenker Verwindungsbewegungen ausführen, um der freien Drehung der Hubschaufel um die Längsachse folgen zu können. Damit wird die erforderliche Bewegungsführung der Hubschau­ fel mit einem sehr einfachen kostengünstigen, gewichts- und raumsparenden Lenkersystem und insbesondere ohne Verwendung eines Zwischenrahmens erzielt.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird anhand der Zeich­ nungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Perspektivdarstellung des erfin­ dungsgemäßen Schleppfahrzeugs;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Hub- und Einspannvorrich­ tung;

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung von Komponenten der Hub- und Einspannvorrichtung;

Fig. 4 eine Seitenansicht der Hub- und Einspannvorrich­ tung entsprechend der Linie IV-IV von Fig. 2;

Fig. 5 eine Seitenansicht der Hub- und Einspannvorrich­ tung, teilweise im Vertikalschnitt, entsprechend der Linie V-V von Fig. 2.

Fig. 6 einen Detailschnitt entsprechend der Linie VI-VI von Fig. 4.

Da in Fig. 1 dargestellte Schleppfahrzeug für Flugzeuge hat ein Fahrgestell 1, das im hinteren Bereich U-förmig ausgeschnitten ist, so daß zwei Fahrgestellschenkel 1a, 1b eine U-Ausnehmung 3 begrenzen. In der U-Ausnehmung 3 ist die Hub- und Einspannvorrichtung 5 angeordnet, mit der die Bugräder eines Flugzeuges ergriffen, angehoben, abgestützt und festgespannt werden können. Die wesentlichen Bestand­ teile der Hub- und Einspannvorrichtung sind eine Hubschau­ fel 7 mit einer etwa lotrechten Vorderwand 7a und einer etwa horizontalen, mit Rollen versehenen Bodenfläche 7b, sowie zwei Widerlager 9, die hinter die Bugräder eines Flugzeuges eingeschwenkt und mit einem Einspannantrieb 11 gegen die Bugräder angepreßt werden können, um diese auf der Hubschaufel 7 festzuzurren.

Wie deutlicher aus den Fig. 2 bis 4 hervorgeht, ist die Hubschaufel 7 an ihrer Vorderseite in einem Drehlager 13 um eine in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Drehachse frei drehbar gelagert. Das Drehlager 13 ist an zwei Lenkern 15 gelagert, die an einem Querstück 17 des Fahrgestells 1 mit­ tels zweier Gelenke 19 derart gelagert sind, daß sie um eine horizontale Querachse 21 gedreht werden können, wo­ durch sich das Drehlager 15 in Längsrichtung des Fahrzeugs entsprechend dem Pfeil 23 in Fig. 3 verschieben kann. Die beiden Lenker 15 können auch durch ein einziges Glied, z. B. eine Platte, ersetzt werden. Das Drehlager 13 ist als sphä­ risches Lager ausgebildet, so daß es Drehungen nicht nur um die Längsachse, sondern auch um quer dazu gerichtete Achsen zuläßt.

In der vertikalen Längsebene des Fahrzeuges entsprechend Fig. 4 oder 5 gesehen, wird die Position der Hubschaufeln 7 durch zwei untere Lenker 25 und zwei obere Lenker 26 be­ stimmt, die jeweils paarweise an beiden Seiten der Hub­ schaufel vorgesehen sind und annähernd parallel zueinander sowie annähernd in Längsrichtung des Fahrzeugs verlaufen. Die unteren Lenker 25 sind an der Hubschaufel 7 am unteren Ende von deren lotrechter Vorderwand 7a in Drehgelenken 29 angelenkt und erstrecken sich am Fahrzeug nach hinten bis zu fahrgestellfesten Drehlagern 31, mit denen sie an je einem der Fahrgestellschenkel 1a bzw. 1b angelenkt sind. Die schaufelseitigen Gelenke 29 der unteren Lenker 25 defi­ nieren eine horizontale Querachse 33, um die die Hubschau­ fel 7 kippbar ist.

Die oberen Lenker 26 sind als Hydraulikzylinder ausgebil­ det, die in Drehlagern 35 am oberen Ende der Vorderwand 7a der Hubschaufel 7 angelenkt sind und sich von dort am Fahr­ zeug nach hinten erstrecken bis zu fahrgestellfesten Drehlagern 37, mit denen sie am jeweiligen Fahrgestell­ schenkel 1a bzw. 1b angelenkt sind. Vorzugsweise kommuni­ zieren die Hydraulikzylinder 26 der beiden Fahrzeugseiten über Verbindungsleitungen (nicht dargestellt) miteinander. Hierdurch können beim Fahren auftretende Verwindungen des Fahrgestells 1 ausgeglichen werden.

Durch Einfahren oder Ausziehen der Hydraulikzylinder 26 kann die Hubschaufel 7 um die von den Gelenken 29 der unte­ ren Lenker 25 gebildete horizontale Kippachse 33 gekippt werden, und zwar in die in Fig. 5 dargestellte abgesenkte Aufnahmestellung, in der die Bodenfläche 7b der Hubschaufel 7 nach unten bis zur Fahrbahn geneigt ist und das Bugrad eines Flugzeugs sie aufrollen kann, bzw. in die in Fig. 4 dargestellte Hubstellung, in der die Bodenfläche 7b hori­ zontal steht und ein auf der Hubschaufel 7 aufgenommenes und abgestütztes Bugrad (nicht dargestellt) eines Flugzeugs angehoben ist, und die gesamte Hub- und Aufnahmevorrichtung die notwendige Bodenfreiheit hat, damit das Schleppfahrzeug verfahren werden kann. Wie Fig. 5 zeigt, sind die Lenker 15 in den Drehgelenken 13 und 19 derart um horizontale Quer­ achsen verdrehbar, daß das Drehgelenk 13 die nötige Bewe­ gungsfreiheit in Fahrzeuglängsrichtung für die Kippbewegung der Schaufel 7 hat.

Die Drehgelenke 29, 31, 35, 37, die die unteren Lenker 25 und die oberen Lenker 26 mit der Hubschaufel 7 bzw. den Fahrge­ stellarmen 1a, 1b verbinden, sind als sphärische Gelenke ausgebildet, so daß die Lenker 25, 26 genügend Bewegungs­ freiheit auch in Querrichtung des Fahrzeugs haben, so daß sie sich entsprechend den Drehbewegungen der Hubschaufel 7 um das Drehgelenk 13 herum verwinden können. Damit ist eine freie Drehbarkeit der Hubschaufel 7 und die durch das Dreh­ gelenk 13 verlaufende Längsachse über einen begrenzten Drehwinkelbereich gewährleistet. In der Praxis genügt ein Drehwinkelbereich von 8-10° nach jeder Seite, um den beim Kurvenfahren auftretenden Schrägstellungen eines Bugfahr­ werks folgen zu können.

Aufgrund der Lenkeranordnung verläuft die Drehachse 39, um die sich die Hubschaufel 7 frei drehen kann, zwar durch das Drehgelenk 13, ihre Neigung wird aber durch die Anordnung der Lenker 25, 26, d. h. durch die Lage der Drehgelenke 29, 31, 35, 37 bestimmt. Vorteilhaft ist die in Fig. 4 darge­ stellte Anordnung, bei der in der Vertikalebene betrachtet, die Längsachsen 41, 43 der Lenker 25 und 26 einen spitzen Winkel miteinander einschließen und vom Fahrzeug aus gese­ hen nach hinten konvergieren, und die effektive Drehachse 39 der Hubschaufel 7 etwa die Winkelhalbierende dieser bei­ den Längsachsen 41, 43 bildet. Dabei ist die Anordnung so gewählt, daß die effektive Drehachse 39 im Bereich des Drehgelenks 13 etwa in halber Höhe zwischen den Drehgelen­ ken 29, 35 der Lenker 25, 26 liegt und in Richtung des Fahr­ zeuges nach hinten leicht ansteigt. Der Grund für diese An­ ordnung der Drehachse 39 wird noch erläutert.

Auf jeder Seite der Hubschaufel 7 ist an entsprechend robu­ sten Seitenwangen 7c der Hubschaufel je eine im Querschnitt H-förmige Führungsschiene 51 befestigt, die sich parallel zum jeweiligen Fahrgestellschenkel 1a, 1b nach hinten er­ streckt und an ihrem Ende einen abgewinkelten Abschnitt 51a aufweist, der das Ende des jeweiligen Fahrgestellschenkels 1a, 1b übergreift. An jeder Führungsschiene 51 ist mit zwei hintereinander angeordneten Paaren von Führungsrollen 53, 55, die in den oberen und unteren Kanal der H-förmigen Führungsschiene 51 eingreifen, ein Schlitten 57 verschieb­ bar geführt, der jeweils eines der beiden Widerlager 9 trägt, mit denen das Bugfahrwerk des Flugzeugs hintergrif­ fen und auf der Hubschaufel 7 festgelegt wird. Wie insbe­ sondere in Fig. 1 und 5 dargestellt ist, besteht jedes Wi­ derlager 9 aus einer Rollenschaufel.

Zum Verschieben des Schlittens 57 mit dem Widerlager 9 längs der Führungsschiene 51, und insbesondere zum Erzeugen der auf das Bugfahrwerk wirkenden Einspannkraft, dient ein linearer Einspannantrieb, der bei der dargestellten Ausfüh­ rungsform als Hydraulikzylinder 59 ausgebildet ist, der an der Hubschaufel 7 und/oder der Führungsschiene 51 befestigt ist und dessen Kolbenstange 59a an dem Schlitten 57 ange­ lenkt ist, und zwar vorzugsweise koaxial mit dem vorderen Führungsrollenpaar 53.

Wenn der Schlitten 57 durch Ausfahren des Hydraulikzylin­ ders 59 nach hinten bis an das Ende der Führungsschiene 51 verschoben wird, gelangt das hintere Führungsrollenpaar 55 in den abgewinkelten Abschnitt 51a der Führungsschiene 51, wodurch der Schlitten 57 mit dem Widerlager 9 um die Achse des vorderen Führungsrollenpaares 53 um 90° verschwenkt wird, so daß er in die in Fig. 2 gestrichelt dargestellte Freigabestellung 57′, 9a′ gelangt, in der das Widerlager 9 das Einfahren eines Bugfahrwerkes in die U-Ausnehmung 3 des Schleppfahrzeugs nicht behindert. Diese Schwenkbewegung wird alleine durch den linearen Einspannantrieb 59 erzwun­ gen. Ein zusätzlicher Schwenkantrieb, mit entsprechenden Ansteuereinrichtungen, Sensoren, Verriegelungen usw. ist deshalb- für die Aus- und Einschwenkbewegung der Widerlager 9 nicht erforderlich. Da der Hydraulikzylinder 59 mit dem Schlitten 57 koaxial zur Achse der vorderen Führungsrollen 53 verbunden ist, braucht er bei der Schwenkbewegung der Schlitten 57 keinerlei Querbewegung durchzuführen, er kann also mit der Hubschaufel 7 bzw. der Führungsschiene 51 starr verbunden sein.

Wie aus Fig. 4 und 5 hervorgeht, ist die Führungsschiene 51 in einem bestimmten Winkel zur Bodenfläche 7b der Hubschau­ fel 7 angebracht, und zwar derart, daß sich die Führungs­ schiene 51 in der abgesenkten Aufnahmestellung der Hub­ schaufel 7 gemäß Fig. 5 etwa horizontal oder nach hinten leicht abfallend erstreckt, während in der angehobenen Hub­ stellung der Hubschaufel 7 gemäß Fig. 4 die Führungsschiene 51 nach hinten ansteigend verläuft. Ferner ist der untere Abschnitt 9a jedes Widerlagers 9 verhältnismäßig weit unter den Schlitten 57 nach unten gezogen, so daß die unterste Rolle des Widerlagers 9 einen sehr tiefen Angriffspunkt an einem aufzunehmenden Bugrad hat, wenn dieses noch auf der Fahrbahn aufsteht. Durch Einziehen des Hubzylinders 59 wird das Widerlager 9 von hinten gegen das Bugfahrwerk gedrückt und schiebt dieses auf die Bodenfläche 7b der Hubschaufel 7 auf. (Genauer gesagt wird die Hubschaufel 7 unter das Bugrad gezogen, wobei das Flugzeug stillsteht und das Schleppfahrzeug sich nach hinten bewegt). Beim Aufsteigen des Bugrades auf der Bodenfläche 7b der Hubschaufel 7 ver­ schiebt sich der Kontaktbereich zwischen dem Bugradumfang und dem Widerlager 9 entsprechend nach oben. Die Kontur des Widerlagers 9, insbesondere der Neigungswinkel seines unte­ ren Abschnitts 9a, ist in Verbindung mit dem Anstiegswinkel der Bodenfläche 7b der Hubschaufel 7 so gewählt, daß eine sichere Anlage des Widerlagers 9 an dem angehobenen und eingespannten Bugrad über einen großen Umfangsbereich er­ zielt wird, so daß auch bei stark unterschiedlichen Bugrad­ durchmessern gewährleistet ist, daß sich der Anlagebereich bis ausreichend weit über die halbe Höhe des Bugradumfanges erstreckt. In Verbindung mit einer im oberen Bereich der Vorderwand 7a der Hubschaufel 7 vorgesehenen, vorspringen­ den Niederhaltenase 7c (Fig. 5) ist damit eine sichere Ein­ spannung des Bugrades gewährleistet.

Für die Führungsrollen 53, 55 des Schlittens 57 werden, wie in Fig. 6 dargestellt, vorzugsweise zusammengesetzte Füh­ rungsrollen verwendet, die sowohl als Seitenführungsrollen an den Flanschen der H-förmigen Führungsschiene 51 abrollen als auch zusätzliche Rollen 59 für die Anlage am Mittelsteg der Führungsschiene 51 aufweisen.

Wie oben erwähnt, hängt der Verlauf und die Neigung der ef­ fektiven Drehachse 39, um die sich die Hubschaufel 7 und damit das gesamte Hub- und Einspannsystem frei drehen kann, von der Anordnung der Lenker 25, 26 und ihrer Anlenkpunkte 29, 31, 35, 37 ab. Vorzugsweise wird diese so gewählt, daß die Drehachse 39 in derjenigen Ebene verläuft, in der das ge­ samte Aufnahme- und Einspannsystem seine größte Breite hat. Dies ist die Ebene, in der die Führungsschienen 51 verlau­ fen, und deshalb ist die Anordnung so gewählt, daß die Drehachse 39 etwa in Höhe der Führungsschienen 51 verläuft. Damit wird erreicht, daß ein möglichst geringer seitlicher Bewegungsspielraum zwischen der Hub- und Einspannvorrich­ tung und den Fahrgestellschenkeln 1a, 1b für die Drehbewe­ gungen der Hub- und Einspannvorrichtung benötigt wird. Es ist ferner wichtig, daß die Drehachse 39 oberhalb des Mas­ senschwerpunktes der gesamten Hub- und Einspannvorrichtung verläuft, damit sich diese Vorrichtung bei der Leerfahrt des Fahrzeuges von selbst in der mittleren Drehlage stabi­ lisiert. Diese Lage des Massenschwerpunktes unterhalb der Drehachse 39 kann durch entsprechende konstruktive Gestal­ tung der Hub- und Aufspannvorrichtung und entsprechende An­ ordnung der Lenker 25, 26 erzielt werden.

Außer den bereits beschriebenen Vorteilen, daß mit einem sehr einfachen, gewichts- und platzsparenden Lenkersystem eine sichere Positionierung und Führung der Hub- und Auf­ nahmevorrichtung erzielt werden kann und daß kein zusätzli­ cher Schwenkantrieb für die Widerlager benötigt wird, wer­ den mit dem erfindungsgemäßen Schleppfahrzeug weitere Vor­ teile erzielt. Die hohen Belastungskräfte, die auf das Auf­ nahmesystem wirken, werden durch ausschließlich längsge­ richtete Lenker, und daher mit nur sehr geringen Kraft- oder Drehmomentkomponenten, auf die Fahrwerkschenkel über­ tragen. Verwindungen des Fahrgestells können sich nicht auf die Kräfteverhältnisse in der Hub- und Einspannvorrichtung auswirken. Die gesamte Hub- und Einspannvorrichtung ist aufgrund ihrer Gewichtsverteilung selbststabilisierend auf­ gehängt, so daß keine aktiven Stellglieder für die Zentrie­ rung der Vorrichtung in der Mittellage erforderlich sind.

Claims (7)

1. Schleppfahrzeug für Flugzeuge mit einem nach hinten U- förmig ausgeschnittenen Fahrgestell (1) und einer in dem U- Ausschnitt (3) angeordneten Hub- und Einspannvorrichtung (5) zum Aufnehmen und Einspannen des Bugfahrwerks eines Flugzeugs, wobei die gesamte Hub- und Einspannvorrichtung (5) am Fahrgestell (1) um eine längs zum Fahrzeug ge­ richtete Drehachse (39) frei drehbar gelagert ist und eine Hubschaufel (7), die um eine quer zum Fahrzeug verlaufende horizontale Kippachse (33) aus einer abgesenkten Aufnahme­ stellung in eine angehobene Hubstellung kippbar ist, sowie die Bugräder hintergreifende Widerlager (9) aufweist, gekennzeichnet durch zwei parallele Lenker (25), die beiderseits der Hubschaufel (7) in Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet und einer­ seits am Fahrgestell (1) und andererseits im unteren Be­ reich der Hubschaufel (7) mit Drehgelenken (29, 31) ange­ lenkt sind, wobei die beiden Drehgelenke (29) an der Hub­ schaufel (7) die horizontale Schwenkachse (33) definieren, zwei parallele Lenker (26), die oberhalb der beiden unteren Lenker (25) verlaufen und einerseits am Fahrgestell (1) und andererseits im oberen Bereich der Hubschaufel (7) mit Drehgelenken (35, 37) angelenkt sind, wobei die beiden obe­ ren Lenker (26) als Hydraulikzylinder ausgebildet sind, durch deren Ein- und Ausfahren die Hubschaufel (7) um die horizontale Kippachse (33) kippbar ist, und eine am Fahrgestell (1) um eine horizontale Querachse (21) schwenkbar gelagerte Lenkeranordnung (15), mit der das Drehlager (13) der Hubschaufel (7) derart am Fahrgestell (1) aufgehängt ist, daß es den Kippbewegungen der Hubschau­ fel (7) in Längsrichtung des Fahrzeugs folgen kann, wobei die Lenker (25, 26) mit dem Fahrgestell (1) und der Hubschaufel (7) verbindenden Drehgelenke (29, 31, 35, 37) als sphärische Gelenke derart ausgebildet sind, daß die Lenker (25, 26) die beim Drehen der Hubschaufel (7) um die Dreh­ achse (39) auftretenden Schwenkungen frei durchführen können.

2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Drehlager (13) für die Hubschau­ fel (7) als sphärisches Drehlager ausgebildet ist.

3. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Längsachsen (41, 43) der unteren und oberen Lenker (25, 26) in einem spitzen Winkel zueinan­ der, und zwar zur Hubschaufel (7) hin divergierend, verlau­ fen.

4. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die fahrgestellseitigen Drehgelenke (31, 37) der Lenker (25, 26) etwa lotrecht übereinanderlie­ gen, und daß die hubschaufelseitigen Drehgelenke (29, 35) der Lenker (25, 26) bei in Hubstellung befindlicher Hub­ schaufel (7) etwa lotrecht übereinanderliegen.

5. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Drehlager (13) der Hubschaufel (7) etwa in halber Höhe zwischen den unteren und oberen Lenkern (25, 26) angeordnet ist.

6. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Anordnung der Lenker (25, 26) und ihrer Drehgelenke (29, 31, 35, 37) so gewählt ist, daß die durch das Drehlager (13) verlaufende effektive Drehachse (39) der Hubschaufel (7) annähernd in der Ebene verläuft, in der die gesamte Aufnahme- und Einspannvorrichtung (5) ihre größte Breite hat.

7. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Druckmittelräume der die beiden oberen Lenker (26) bildenden Hydraulikzylinder miteinander kommunizieren.